C 內(nèi)存排序：在 x86 上使用 MOV 實(shí)現(xiàn)釋放和獲取語義
問題： MOV 指令在 x86 上提供獲取-釋放語義，無需使用額外的內(nèi)存屏障或同步原語？
答案：
與需要多條指令來強(qiáng)制釋放和獲取內(nèi)存順序的傳統(tǒng)處理器架構(gòu)不同，x86 的 MOV 指令可以優(yōu)雅地實(shí)現(xiàn)此功能。這是可能的，因?yàn)?x86 處理器的緩存一致性特性確保了所有內(nèi)核之間內(nèi)存的一致共享視圖。
x86 內(nèi)存模型遵循以下原則：
- 負(fù)載永遠(yuǎn)不會(huì)與其他負(fù)載重新排序。
- 寫入不會(huì)與較舊的負(fù)載重新排序讀取。
- 對(duì)內(nèi)存的寫入不會(huì)與其他寫入重新排序，存儲(chǔ)緩沖除外。
存儲(chǔ)緩沖在每個(gè) CPU 核心內(nèi)引入一定程度的本地重新排序。但是，一旦存儲(chǔ)變得全局可見，它就會(huì)同時(shí)對(duì)所有核心可見，并且無需任何重新排序。
因此，MOV 指令通過利用以下屬性來執(zhí)行具有獲取-釋放語義的原子存儲(chǔ)：
- 存儲(chǔ)排序： MOV 執(zhí)行的內(nèi)存寫入立即對(duì)其他核心可見，無需任何中間過程重新排序。
- 緩存一致性：所有核心共享共享內(nèi)存的一致視圖，確保寫入操作同時(shí)對(duì)所有其他核心可見。
因此，x86 上的單個(gè) MOV 指令既可以釋放共享內(nèi)存中的更新值以供其他線程獲取，又可以從共享內(nèi)存中獲取當(dāng)前線程的值。此行為有效地實(shí)現(xiàn)了高性能計(jì)算中同步所需的獲取-釋放語義。
其他注意事項(xiàng)：
- 其他 ISA 可能具有較弱的內(nèi)存模型，允許更積極的重新排序，在這種情況下，可能需要額外的同步原語來實(shí)現(xiàn)獲取-釋放
- 對(duì)于更強(qiáng)大的內(nèi)存模型，例如 C 中常用的內(nèi)存模型，僅 MOV 指令就足以實(shí)現(xiàn)獲取-釋放語義，因?yàn)檫@些模型禁止某些會(huì)損害內(nèi)存一致性的重新排序場(chǎng)景。
以上是單個(gè) MOV 指令如何在 x86 上實(shí)現(xiàn)獲取-釋放語義？的詳細(xì)內(nèi)容。更多信息請(qǐng)關(guān)注PHP中文網(wǎng)其他相關(guān)文章！
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